Načelo tesnjenja ventila

Obstaja veliko vrst ventilov, vendar je njihova osnovna funkcija enaka, in sicer povezovanje ali prekinitev pretoka medija. Zato postane problem tesnjenja ventilov zelo pomemben.

Za zagotovitev, da lahko ventil dobro prekine pretok medija in prepreči puščanje, je treba zagotoviti, da je tesnilo ventila nedotaknjeno. Obstaja veliko razlogov za puščanje ventila, vključno z nerazumno konstrukcijsko zasnovo, okvarjenimi tesnilnimi kontaktnimi površinami, ohlapnimi pritrdilnimi deli, ohlapnim prileganjem med ohišjem ventila in pokrovom ventila itd. Vse te težave lahko povzročijo nepravilno tesnjenje ventila. No, s tem ustvarja problem puščanja. zatotehnologija tesnjenja ventilovje pomembna tehnologija, povezana z delovanjem in kakovostjo ventilov, ter zahteva sistematične in poglobljene raziskave.

Od nastanka ventilov je tudi njihova tehnologija tesnjenja doživela velik razvoj. Doslej se tehnologija tesnjenja ventilov odraža predvsem v dveh glavnih vidikih, in sicer v statičnem tesnjenju in dinamičnem tesnjenju.

Tako imenovano statično tesnjenje se običajno nanaša na tesnjenje med dvema statičnima površinama. Metoda tesnjenja statičnega tesnila uporablja predvsem tesnila.

Tako imenovani dinamični pečat se v glavnem nanaša natesnjenje stebla ventila, ki preprečuje puščanje medija v ventilu s premikanjem stebla ventila. Glavna metoda tesnjenja dinamičnega tesnila je uporaba polnilne škatle.

1. Statično tesnilo

Statično tesnjenje se nanaša na oblikovanje tesnila med dvema stacionarnima odsekoma, metoda tesnjenja pa uporablja predvsem tesnila. Obstaja veliko vrst podložk. Pogosto uporabljene podložke vključujejo ploščate podložke, podložke v obliki črke O, zavite podložke, podložke posebne oblike, valovite podložke in navite podložke. Vsako vrsto lahko nadalje razdelimo glede na različne uporabljene materiale.
①Ravna podložka. Ploščate podložke so ploščate podložke, ki so ravno nameščene med dvema mirujočima deloma. Na splošno jih lahko glede na uporabljene materiale razdelimo na plastične ploščate podložke, gumijaste ploščate podložke, kovinske ploščate podložke in kompozitne ploščate podložke. Vsak material ima svojo aplikacijo. obseg.
②O-tesnilo. O-tesnilo se nanaša na tesnilo s prečnim prerezom v obliki črke O. Ker je njegov prečni prerez v obliki črke O, ima določen samozatezni učinek, zato je tesnilni učinek boljši kot pri ravnem tesnilu.
③Vključite podložke. Zavito tesnilo se nanaša na tesnilo, ki ovije določen material na drug material. Takšno tesnilo ima na splošno dobro elastičnost in lahko poveča učinek tesnjenja. ④Podložke posebne oblike. Podložke posebne oblike se nanašajo na tista tesnila z nepravilnimi oblikami, vključno z ovalnimi podložkami, diamantnimi podložkami, podložkami v obliki zobnikov, podložkami v obliki lastovičjega repa itd. Te podložke imajo na splošno samozatezni učinek in se večinoma uporabljajo v visoko- in srednjetlačnih ventilih .
⑤ Wave podložka. Valovita tesnila so tesnila, ki imajo samo valovito obliko. Ta tesnila so običajno sestavljena iz kombinacije kovinskih materialov in nekovinskih materialov. Na splošno imajo značilnosti majhne sile stiskanja in dober učinek tesnjenja.
⑥ Ovijte podložko. Tesnila za rane se nanašajo na tesnila, ki nastanejo tako, da se tanki kovinski trakovi in ​​nekovinski trakovi tesno zvijejo skupaj. Ta vrsta tesnila ima dobro elastičnost in tesnilne lastnosti. Materiali za izdelavo tesnil vključujejo predvsem tri kategorije, in sicer kovinske materiale, nekovinski materiali in kompozitne materiale. Na splošno imajo kovinski materiali visoko trdnost in visoko temperaturno odpornost. Običajno uporabljeni kovinski materiali vključujejo baker, aluminij, jeklo itd. Obstaja veliko vrst nekovinskih materialov, vključno s plastičnimi izdelki, izdelki iz gume, izdelki iz azbesta, izdelki iz konoplje itd. Ti nekovinski materiali se pogosto uporabljajo in jih je mogoče izbrati glede na posebne potrebe. Obstaja tudi veliko vrst kompozitnih materialov, vključno z laminati, kompozitnimi ploščami itd., ki so prav tako izbrani glede na specifične potrebe. Na splošno se večinoma uporabljajo valovite podložke in spiralno navite podložke.

2. Dinamično tesnilo

Dinamično tesnilo se nanaša na tesnilo, ki preprečuje puščanje medija v ventilu s premikanjem stebla ventila. To je problem tesnjenja med relativnim gibanjem. Glavna metoda tesnjenja je polnilna škatla. Obstajata dve osnovni vrsti tesnilnih škatel: vrsta uvodnice in vrsta stiskalne matice. Tip žleze je trenutno najpogosteje uporabljena oblika. Na splošno lahko glede na obliko žleze razdelimo na dve vrsti: kombinirani tip in integralni tip. Čeprav je vsaka oblika drugačna, v bistvu vključujejo vijake za stiskanje. Tip tlačne matice se običajno uporablja za manjše ventile. Zaradi majhnosti tega tipa je sila stiskanja omejena.
Ker je tesnilo v tesnilni škatli v neposrednem stiku s steblom ventila, mora imeti tesnilo dobro tesnjenje, majhen koeficient trenja, biti sposobno prilagajati tlaku in temperaturi medija ter biti odporno proti koroziji. Trenutno pogosto uporabljena polnila vključujejo gumijaste O-tesnila, politetrafluoroetilenska pletena polnila, azbestna polnila in polnila za oblikovanje plastike. Vsako polnilo ima svoje veljavne pogoje in razpon in ga je treba izbrati glede na posebne potrebe. Tesnjenje je namenjeno preprečevanju puščanja, zato se načelo tesnjenja ventila proučuje tudi z vidika preprečevanja puščanja. Obstajata dva glavna dejavnika, ki povzročata uhajanje. Eden je najpomembnejši dejavnik, ki vpliva na učinkovitost tesnjenja, to je reža med tesnilnimi pari, drugi pa je razlika v tlaku med obema stranema tesnilnega para. Načelo tesnjenja ventila je analizirano tudi s štirih vidikov: tesnjenje tekočine, tesnjenje plina, načelo tesnjenja kanala za uhajanje in tesnilni par ventilov.

Tesnost za tekočino

Tesnilne lastnosti tekočin so določene z viskoznostjo in površinsko napetostjo tekočine. Ko je kapilara puščajočega ventila napolnjena s plinom, lahko površinska napetost odbije tekočino ali vnese tekočino v kapilaro. To ustvari tangentni kot. Ko je tangentni kot manjši od 90°, bo tekočina vbrizgana v kapilaro in prišlo bo do puščanja. Do puščanja pride zaradi različnih lastnosti medija. Poskusi z uporabo različnih medijev bodo pod enakimi pogoji dali različne rezultate. Uporabite lahko vodo, zrak ali kerozin itd. Ko je tangentni kot večji od 90°, bo prišlo tudi do puščanja. Ker je povezan s filmom maščobe ali voska na kovinski površini. Ko se ti površinski filmi raztopijo, se lastnosti kovinske površine spremenijo in prvotno odbita tekočina bo zmočila površino in puščala. Glede na zgornjo situacijo je po Poissonovi formuli namen preprečevanja puščanja ali zmanjšanja količine puščanja mogoče doseči z zmanjšanjem premera kapilare in povečanjem viskoznosti medija.

Plinska tesnost

Po Poissonovi formuli je tesnost plina povezana z viskoznostjo molekul plina in plina. Puščanje je obratno sorazmerno z dolžino kapilarne cevke in viskoznostjo plina ter premosorazmerno s premerom kapilarne cevke in pogonsko silo. Ko je premer kapilarne cevke enak povprečni prostostni stopnji molekul plina, bodo molekule plina tekle v kapilarno cevko s prostim toplotnim gibanjem. Zato mora biti medij, ko izvajamo preskus tesnjenja ventila, voda, da dosežemo tesnilni učinek, zrak, to je plin, pa ne more doseči tesnilnega učinka.

Tudi če s plastično deformacijo zmanjšamo premer kapilare pod molekulami plina, še vedno ne moremo ustaviti pretoka plina. Razlog je v tem, da lahko plini še vedno difundirajo skozi kovinske stene. Zato moramo biti pri testiranju plina strožji od testov tekočine.

Načelo tesnjenja kanala za uhajanje

Tesnilo ventila je sestavljeno iz dveh delov: neravnin, ki se razprostirajo na površini valov, in hrapavosti valov v razdalji med vrhovi valov. V primeru, ko ima večina kovinskih materialov pri nas nizke elastične deformacije, moramo, če želimo doseči tesnjeno stanje, dvigniti višje zahteve na tlačno silo kovinskega materiala, to je na tlačno silo materiala. mora preseči njeno elastičnost. Zato je pri načrtovanju ventila tesnilni par usklajen z določeno razliko trdote. Pod vplivom pritiska se bo ustvarila določena stopnja tesnilnega učinka plastične deformacije.

Če je tesnilna površina izdelana iz kovinskih materialov, se bodo neravne štrleče točke na površini pojavile prej. Na začetku je mogoče le z majhno obremenitvijo povzročiti plastično deformacijo teh neravnih štrlečih točk. Ko se kontaktna površina poveča, postane površinska neravnina plastično-elastična deformacija. V tem času bo na obeh straneh vdolbine obstajala hrapavost. Kadar je treba uporabiti obremenitev, ki lahko povzroči resno plastično deformacijo osnovnega materiala, in omogočiti tesni stik obeh površin, se lahko te preostale poti zbližajo vzdolž zvezne črte in obodne smeri.

Par tesnila ventila

Tesnilni par ventila je del sedeža ventila in zapiralni element, ki se zapre, ko prideta v stik drug z drugim. Med uporabo kovinsko tesnilno površino zlahka poškodujejo vneseni mediji, korozija medijev, delci obrabe, kavitacija in erozija. Kot so obrabni delci. Če so obrabni delci manjši od hrapavosti površine, se bo natančnost površine izboljšala in ne poslabšala, ko se tesnilna površina obrabi. Nasprotno, natančnost površine se bo poslabšala. Zato je treba pri izbiri obrabnih delcev celovito upoštevati dejavnike, kot so njihovi materiali, delovni pogoji, mazljivost in korozija na tesnilni površini.

Tako kot delce obrabe moramo tudi pri izbiri tesnil celovito upoštevati različne dejavnike, ki vplivajo na njihovo delovanje, da preprečimo puščanje. Zato je treba izbrati materiale, ki so odporni na korozijo, praske in erozijo. V nasprotnem primeru bo pomanjkanje kakršnih koli zahtev močno zmanjšalo njegovo tesnjenje.